碳化硅功率场效应管
无论是电动汽车和智能手机的快速充电、亦或是太阳能发电系统中的无损耗电压转换，还是工业或医疗技术的不间断电源供应，碳化硅(SiC)都特别适合于电力电子应用领域。对性能、效率和速度等各方面不断增加的要求已致使仅硅作为衬底材料是无法满足的。例如，与硅基IGBT相比，SiC MOSFETs （绝缘栅极栅氧控制场效应晶体管）的开关损耗可降低高达90%。虽然碳化硅化合物半导体的制造成本较高，但这些器件仍具有明显的优势。他们的开关频率可使其尽可能减少无源组件的尺寸和重量。通过使用更轻、更紧凑及被动式风冷散热器，无需与液体或风扇相分开的热管理，即可实现更高效的系统应用。特别是考虑到可再生能源市场的逐步扩大和电动汽车市场的不断增长，SiC晶体管的使用预计将会不断增加。
什么是SiC Power MOSFET（碳化硅功率场效应晶体管）?
宽带隙
碳化硅比硅有更大的带隙。因此，电子需要相当多的能量才能到达导带。这导致了碳化硅的电场强度大约是硅的10倍，这反过来意味着SiC可以承受10倍高的电压而不会出现系统失效。相反，更大的击穿电场强度意味着需要比硅更薄的膜层拓扑及更低的导电电阻，因而SiC器件可以更小。这与在更短的开关时间内高载流子迁移率的结果相结合，并显著降低了开关转矩中的能量损失。此外，由于系统级更高的开关频率，阻抗(线圈和电容器)降低，这意味着系统的体积和重量可以减少约75%，这是一个主要的额外优势，特别是在电动汽车中使用。
新结构和改进的栅极氧化物
在近年来出现的多种有源SiC功率器件设计理念中，电压控制（正常关闭！）MOSFET已成为了最常见的解决方案。该设计通过采用非平面结构进一步改进后，显著提高了栅极氧化物的非固有故障率。
平面通道的导电性相对较弱。因此，由于其栅氧化层相对较薄，元件必须在高磁场下操作。然而，这种性能的提高对可靠性有相对负面影响，由于在栅极氧化物上的持续应力，系统故障的风险增加。沟槽栅极概念为此提供了一种折衷方案，与平面栅极相比，沟槽栅极提供了更高的沟道导电率，同时对价格昂贵的SiC衬底的面积需求显著减少，进而减少了器件的尺寸和成本。
栅极氧化物与SiC的交界面SiC MOSFET的性能起着决定性作用。因此，制造商特别重视其改进和进一步发展。例如，SiC界面的氧化后退火（POA）和钝化就应用于这一目的。
centrotherm 的工艺技术有哪些贡献？
在SiC MOSFET的生产中，我们已经成为了高温退火和氧化工艺的全球科技引领者。此外，我们还提供有进一步热处理工艺，如常温和低压范围内的氧化、退火、扩散和LPCVD等。我们在SiC应用领域的市场领导地位也使我们能够进入上游增值链，如在ingot, boule 和晶圆的制造中，我们可提供用于晶体缺陷和错位修复的退火工艺。
